package com.haoyu.number.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/**
 * @author: 蒿雨
 * @create: 2021-12-14 18:39
 * @description:基数排序法(桶排序)
 */
public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {53, 3, 542, 748, 14, 214};
        int[] arr = new int[8000000];
        for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
             arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000);
            //生成一个【0，80000000】数
            System.out.println("排序前");
            Date date = new Date();
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            String datastr = simpleDateFormat.format(date);
            System.out.println("排序的时间是=" + datastr);
            radixSortNew(array);
            Date date2 = new Date();
            String datastr2 = simpleDateFormat.format(date2);
            System.out.println("排序后的时间是=" + datastr2);
        }
    }

    //基数排序法
    public static void radixSortNew(int[] arr) {
        //根据前面的堆导，我们可以得到最终的排序代码
        //1.得到数组中最大的数的位数
        //假设第一数就是最大数
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }

        }
        //得到最大数是几位数(字符串的长度)
        int maxLength = (max + "").length();
        //说明
        //1、二维数组包含10和一维数组
        //2、为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组（桶），大小定位arr.length
        //3、明确，基数排序是使用空间换时间的经典算法
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
        //可以这里理解
        //bucketElementCounts[0],记录的就是bucket[0]桶的放入数据个数
        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        //这里我们使用循环将代码处理
        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            //（针对每个元素的个位数进行排序处理）,第一次是个位，第二次是十位。。
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的个位数的值
                int digiOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放到对应的值中
                bucket[digiOfElement][bucketElementCounts[digiOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digiOfElement]++;

            }
            //按照整个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来模型）
            int index = 0;
            //遍历每一桶，并将桶中的数据，放到原数组
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
                if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                    //循环该桶即第K个桶（即第K个一维数组），放入
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出元素放入到arr
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                //第一轮排序后，需要将每个bucketElementCounts[k]=0！！！
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "轮，对个位数的排序处理" + Arrays.toString(arr));

        }

    }

    //基数排序法（思路版）
    public static void radixSort(int[] arr) {
        //定义一个二维数组，表示10个桶，每个桶就是一个一维数组

        //说明
        //1、二维数组包含10和一维数组
        //2、为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组（桶），大小定位arr.length
        //3、明确，基数排序是使用空间换时间的经典算法
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
        //可以这里理解
        //bucketElementCounts[0],记录的就是bucket[0]桶的放入数据个数
        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        //第一轮（针对每个元素的个位数进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的个位数的值
            int digiOfElement = arr[j] % 10;
            //放到对应的值中
            bucket[digiOfElement][bucketElementCounts[digiOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digiOfElement]++;

        }
        //按照整个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来模型）
        int index = 0;
        //遍历每一桶，并将桶中的数据，放到原数组
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶（即第K个一维数组），放入
                for (int i = 0; i < bucketElementCounts[k]; i++) {
                    //取出元素放入到arr
                    arr[index++] = bucket[k][i];
                }
            }
            //第一轮排序后，需要将每个bucketElementCounts[k]=0！！！
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }


        System.out.println("第一轮，对个位数的排序处理" + Arrays.toString(arr));
        //================================================================
        //第二轮（针对每个元素的十位数进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的十位数的值
            //748、10=74%10=7
            int digiOfElement = arr[j] / 10 % 10;
            //放到对应的值中
            bucket[digiOfElement][bucketElementCounts[digiOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digiOfElement]++;

        }
        //按照整个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来模型）
        index = 0;
        //遍历每一桶，并将桶中的数据，放到原数组
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶（即第K个一维数组），放入
                for (int i = 0; i < bucketElementCounts[k]; i++) {
                    //取出元素放入到arr
                    arr[index++] = bucket[k][i];
                }
                //第二轮排序后，需要将每个bucketElementCounts[k]=0！！！
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
        }
        System.out.println("第二轮，对个位数的排序处理" + Arrays.toString(arr));
        //第三轮（针对每个元素的百位数进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的百位数的值
            //748、10=74%10=7
            int digiOfElement = arr[j] / 100 % 10;
            //放到对应的值中
            bucket[digiOfElement][bucketElementCounts[digiOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digiOfElement]++;

        }
        //按照整个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来模型）
        index = 0;
        //遍历每一桶，并将桶中的数据，放到原数组
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶（即第K个一维数组），放入
                for (int i = 0; i < bucketElementCounts[k]; i++) {
                    //取出元素放入到arr
                    arr[index++] = bucket[k][i];
                }
            }
        }
        System.out.println("第二轮，对个位数的排序处理" + Arrays.toString(arr));
    }
}
